Жизнь
Лексис окончил Боннский университет в 1859 году, где изучал естественные науки и математику. После этого он некоторое время занимался различными видами деятельности, а в 1861 году отправился в Париж для изучения социальных наук. Именно там Лексис познакомился с работами Адольфа Кетеле, количественный подход которого к социальным наукам во многом определил дальнейшие исследования Лексиса. Он провёл около десяти лет в Париже, после чего получил преподавательскую должность в Страсбурге (Франция). В какой-то момент этого периода Лексис написал свою первую книгу («Введение в теорию статистики населения») и опубликовал её в 1875 году, к тому времени уже преподавая в Императорском университете Дорпата (ныне Университет Тарту) в современном Тарту, Эстония. Начиная с 1876 года Лексис возглавлял кафедру экономики в университете Фрайбурга. Различные работы, написанные им за восемь лет работы во Фрайбурге, по мнению историка статистики Стивена Стиглера, представляли собой «его наиболее важные статистические исследования». Среди них выделялась статья 1879 года «О теории стабильности статистических рядов», в которой был представлен показатель, который теперь часто называют отношением Лексиса. Лексис перешёл из Фрайбурга в университет Бреслау, но оставался там лишь несколько лет (с 1884 по 1887 год). Затем он поселился в Геттингене, где получил должность в университете этого города. В 1895 году он основал курс актуарной науки в университете – первый в Германии. В 1901 году Лексис стал членом Консультативного совета по вопросам страхования при Федеральном ведомстве по надзору за страхованием Германии и оставался членом Совета до своей смерти в 1914 году. В этот последний период своей жизни Лексис опубликовал ещё две книги: «Трактаты о народонаселении и социальной статистике» (Йена: Густав Фишер, 1903) и «Общая экономика» (Лейпциг: Тёбнер, 1910). Он также был редактором книги о немецкой системе образования.
Работа
На протяжении всей своей профессиональной карьеры Лексис публиковал книги и статьи по широкому кругу тем, включая демографию, экономику и математическую статистику. Однако, мало что из его работ приобрело устойчивое значение. Сегодня Лексиса в основном помнят по двум понятиям, названным его именем – коэффициенту Лексиса и диаграмме Лексиса. Его теория смертности также переживает недавнее возрождение интереса.
Коэффициент лексиса
Для Лексиса, временной ряд считался "стабильным", если базовая вероятность, порождающая наблюдаемые значения, оставалась постоянной от года к году (или, в более общем смысле, от одного периода измерения к следующему). Используя современную терминологию, такой временной ряд можно назвать рядом скользящих средних нулевого порядка (также известным как процесс белого шума). Лексис понимал, что многие ряды не являются стабильными. Для нестабильных рядов он предполагал, что базовые вероятности меняются со временем, подвергаясь влиянию того, что он называл "физическими" силами (в отличие от случайных "несущественных" сил, которые приводят к тому, что наблюдаемое значение отличается от базовой вероятности). В своей статье 1879 года "О теории стабильности статистических рядов" Лексис поставил перед собой задачу разработать метод для различения стабильных и нестабильных временных рядов. С этой целью Лексис создал тестовую статистику, равную отношению между (i) вероятной ошибкой наблюдаемых значений и (ii) вероятной ошибкой, которая ожидалась бы, если бы базовые вероятности для каждого из наблюдаемых значений были равны среднему значению, наблюдаемому во всех наблюдениях. Он назвал это отношение Q. Затем Лексис рассудил, что если Q достаточно близко к 1, то временной ряд демонстрирует то, что он назвал "нормальной дисперсией", и можно предположить, что он стабилен. Если Q существенно больше 1, то ряд демонстрирует "сверхнормальную дисперсию", и следует заключить, что физические силы оказывают ощутимое влияние на изменчивость наблюдений. Лексис использовал значение Q, равное 1,41 (то есть квадратный корень из 2), в качестве границы между "нормальной" и "сверхнормальной" дисперсией. "Стабильность статистических рядов" – единственная работа Лексиса, цитируемая в его статье в Оксфордском словаре статистики. Это также единственная работа, получившая развернутое обсуждение в "Истории статистики" Стиглера. И все же Стиглер заканчивает свое обсуждение, называя эту работу неудачной. По мнению Стиглера, ее главная ценность заключалась в дискуссии, которую она вызвала среди других исследователей в этой области. Именно эти другие исследователи, а не Лексис, создали современную науку анализа временных рядов.
Диаграмма лексиса
Хотя диаграмма Лексиса может принимать различные формы, типичная диаграмма Лексиса представляет собой графическое изображение жизненного пути отдельного человека или когорты людей одного и того же возраста. На диаграмме каждый такой жизненный путь отображается в виде прямой линии на двухмерной плоскости, где одна ось представляет время, а другая – возраст. Диаграммы Лексиса широко используются демографами, настолько, что их часто применяют, не указывая, что это диаграммы Лексиса. Лексис впервые представил свою диаграмму в своей книге «Введение в теорию статистики населения» (Страсбург: Трубнер, 1875). Однако идея использования диаграммы, отображающей зависимость возраста от времени, по-видимому, была разработана примерно одновременно и другими авторами. Подробности см. в статье Вандешрика (2001).
Теория смертности
В своей книге 1877 года «О теории массовых явлений в человеческом обществе» (Freiburg: Wagnersche Buchhandlung) Лексис предложил, что все человеческие смерти можно классифицировать на один из трех типов: (i) естественные смерти, (ii) младенческие смерти и (iii) преждевременные смерти взрослых. Он также предположил, что естественные смерти подвержены случайным факторам, и что если бы все младенческие и другие преждевременные смерти были исключены, возраст смерти людей подчинялся бы нормальному (т. е. гауссовскому) распределению. Более того, средний возраст в этом распределении был бы равен возрасту, в котором большинство взрослых фактически умирают (т. е. модальному возрасту смерти), даже несмотря на то, что фактические наблюдения происходят в условиях наличия младенческих и других преждевременных смертей. На прилегающей диаграмме естественные смерти представлены вертикально заштрихованной областью в форме колокола, центрированной немного выше 70 лет; младенческие смерти – незаштрихованной областью, начинающейся с 0 лет; преждевременные смерти – горизонтально заштрихованной областью, соединяющей младенческие и естественные смерти. Хотя теория Лексиса вызвала определенную дискуссию в свое время, она так и не заменила традиционные демографические показатели ожидаемой продолжительности жизни и возрастных коэффициентов смертности. Однако недавние исследования показывают, что модальный возраст смерти может быть полезным показателем для отслеживания изменений в продолжительности жизни пожилых людей. Обзор современных реакций на теорию Лексиса см. в разделе IV («Восприятие гипотезы Лексиса в конце XIX века») работы Верона и Рорбассера (2003). Обсуждение современного использования модального возраста смерти см. в работе Horiuchi et al. (2013).